静电防护电力通信设备论文

摘要：静电释放（ESD）对于各类电子产品而言，属于一项隐形杀手，电子产品在生产制造的过程中，会对电力通信产品释放出静电，不仅会对电子产品的正常使用造成一定的干扰，而且会使得电子通信产品中的各个电子元器件遭到损毁，使得电子通信产品在运行过程中出现各种问题，严重的还会造成运行事故。下面是小编为大家整理的《静电防护电力通信设备论文(精选3篇)》，希望对大家有所帮助。

静电防护电力通信设备论文 篇1：

浅析静电防护在传输设备中的作用

摘要：随着光纤通信技术的发展，光纤通信已成为部队信息传递的纽带，高速率传输设备的电路板对静电的敏感性也越来越高。在我们日常生活中随处可见的小小静电，极有可能成为光传输设备的隐形杀手。因此防护静电工作在我们的光传输机房的日常维护中的地位也越来越重要了。

关键词：传输设备，静电，防护，接地

引 言

光纤通信网是我军信息化基础设施的主要组成部分，光纤通信网容量大、损耗小、易组网，已成为部队信息传递的高速公路。光传输设备就像人的神经一样遍布部队，由于它分布广，如果日常设备维护工作不到位，易发生故障，一旦发生故障，平时会影响工作，战时则贻误战机。做好光传输设备防护静电工作，提高通信网络的稳定性是每一名值勤人员需要面临的问题。

一、静电原理

（一）电的基本概念

带电体所带的电叫做电荷，物体所带的电荷有两种：一种是与丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同的，叫做正电荷;另一种是与玻璃棒摩擦过的丝绸所带电荷相同的，叫做负电荷。电荷之间有相互作用，带同号电荷的物质相互排斥，带异号电荷的物体相互吸引，排斥力或吸引力的大小與物体所带电量有关。因此可根据带电体之间作用力的大小，来确定物体所带电量。

（二）静电产生原理

静电产生就是物质电子分布不平衡的产物，失去电子带正电，电子多了带负电。根据静电起电的过程，可分多种静电起电方式，最常见有摩擦起电、接触起电以及感应带电。

摩擦起电是指摩擦过的物体具有吸引较轻小物体的现象。接触起电是指带电的物体接触了不带电的物体，则不带电的物体也带上了与带电物相同种类的电荷。感应带电就是静电感应，一个带电物体靠近另一个不带电的导体时，导体靠带电体的近端会显示出与带电体相反电性的电荷，而在这个金属导体的远端则显示出与带电体相同性质的电荷。

（三）静电作用机理

静电产生作用主要是通过能量的直接传导、电容耦合和电磁性耦合等三种方式发生作用。直接传导（热损伤），指的是静电放电电流直接流过敏感电路的情况，这种方式往往是静电放电电流产生的热效应对电路损坏。电容性耦合，指的是静电放电电流对敏感电路附近的金属物体或电路放电时通过放电产生的电场耦合到敏感电路中去。静电危害源形成的电场可以使MOS场效应器件的栅氧化层击穿或金属化线间介质击穿，造成电路失效。电感性耦合指的是静电放电在设备的金属外壳等导电材料中引起的强电流可形成磁耦合，其放电能量虽然不大，但瞬间的功率十分巨大，会对电路和器件产生干扰和危害。

二、静电对传输设备的危害

静电放电是电子设备应用领域的一大危害。这主要表现为静电放电会造成电子设备内的集成电路、压电器件等器件的损坏。

静电对光传输设备的损坏，一般来说，人体是不会感知的，当然静电放电除外。由于人体感知静电放电的电压为2kv∽3kv，发生静电放电人体也不一定能有电击的感觉，所以静电具有一定的隐蔽性。

由于光传输设备元器件制造技术越来越高，静电对光传输设备造成的元器件损坏一般仅仅造成光传输设备的性能有一定程度的变化，但并没有明显的下降，一般来说，在维护光传输设备的过程中很难发现。但是，多次静电损害特别是多次静电放电，就会造成光传输设备元器件形成内伤，影响光传输设备胡功能。因此，静电对光传输设备的损害还有潜在性。

一个元件从制造到组成光传输设备，直到该元件损坏，所有的过程都会受到静电威胁。因此其损害也具备了随机性。

三、做好静电防护工作

（一）设备接地系统

在通信工程设计、验收中，通信设备的接地往往会容易被忽视，接地问题不但会造成雷击或过电压损坏设备，威胁人身安全，而且还会使得设备运行不稳定，反复出现同类故障而不能根除。因此，机务人员在设备接地工作中应把握以下几点：

1.通信机房内应设有环形接地母线或接地汇流排，环形接地母线或接地汇流排与建筑预留的多个接地端子相连接。

2.通信设备接地线应单独以最短距离，就近连接到机房内环形接地母线或接地汇流排上。特别要注意交直流配电设备机壳、配线架也应分别单独接到环形接地母线或接地汇流排上。

3.有金属护套或金属加强芯结构形式的光缆，必须有良好的防雷接地措施。接地电阻应符合有关规定。

4.接地线截面积一般采用25～95mm2的多股绝缘铜线。严禁使用裸导线布放。接地线颜色应统一，应与电源线颜色有明显区别，并且有明确标识牌。

（二）机房环境的重要性

光纤通信设备对运行环境有较严格的要求。一般是有三个重要指标：温度、湿度、灰尘。其中温度和湿度对设备的安全运行相当重要。 当设备温度超过电路板正常工作温度（0～45°c）时，将造成电路板反复复位，导致损坏。因此，要求机房温度应保持在23°c左右，相对湿度应保持在45%～65%之间。

随着光纤通信时代的到来，光传输设备已成为单位与单位之间信息传递的重要通道，确保这条“高速公路”的稳定运行和畅通无阻显得尤其重要。因此，只有我们加强专业理论知识学习，做到熟悉设备性能特点、维护手册内容及有关安全操作要点。并严格按照相关规程做好保障设备安全运行的基础工作，才能确保光传输设备的稳定运行。

参考文献：

[1]王延尧.光纤通信设备基础.出版社：天津科学技术.时间：1992年.

[2]王兆佩.电力光纤通信工程验收规范.时间：2007年.

作者简介：李宝贤，69036部队助理工程师，主任，本科。研究方向：传输设备静电防护

69036部队 新疆 库车 842000

作者：李宝贤 王勇征 贺峰 窦振强 田映东

静电防护电力通信设备论文 篇2：

电子通信产品的ESD防护设计

摘 要：静电释放（ESD）对于各类电子产品而言，属于一项隐形杀手，电子产品在生产制造的过程中，会对电力通信产品释放出静电，不仅会对电子产品的正常使用造成一定的干扰，而且会使得电子通信产品中的各个电子元器件遭到损毁，使得电子通信产品在运行过程中出现各种问题，严重的还会造成运行事故。所以，强化对电子通信产品的静电释放防护设计已经成为现如今电子产品设计过程中最重要的一个环节。文中简单分析了电子通信产品静电释放（ESD）造成的危害，同时简述了静电释放防护设计的一般要求，并且有针对性地分析了电子通信产品在静电释放防护过程的具体方式。

关键词：电子通信；ESD；防护设计

ESD指的是静电释放，ESD防护就是为了更好地避免静电的累积而造成的爆炸、火灾以及电子元器件的损毁失效等，甚至对生产活动带来不利的影响而使用的一种保护方式。主要的保护原则就是防止静电的出现，加快静电的泄漏速度，开展静电中和等等操作方式。人们穿着非导电鞋的时候，因为在行走过程中会出现以及聚集电荷，甚至能够高达千伏以上。而在毛毯行走的过程中，以及脱衣的时候，都会出现最高2450千伏的电位。在这个过程中，人接触到其他的各个物件都会出现火花放电，并且遭受到电击的影响。而电子通信产品的静电释放防护设计不理想的话，不但容易出现生产过程中合格率低下的情况，而且会使得设备的经销商以及产品的使用者受到不同程度的影响。所以电子通信产品的静电释放防护属于设计过程中的一个重点研究对象。

一、ESD释放造成的危害

（一）造成元器件失去效能

在放电的过程中，因为静电会出现电流，从而改变附近环境的电磁场情况，电子元件接受到的信号出现错误，容易造成数字逻辑电路也发生不正常情况，并且在实际操作的过程中，电子产品会引发各项错误情况的出现，严重的会造成电子产品死机。简单地说，就是静电放电会使得电子元器件出现开路以及短路等情况，造成电子元器件的工作能力被削弱。假如点带电体的静电位偏低，那么静电放电较少，就会造成电子元器件的效能失去作用，出现所谓的“内伤”[1]。通常情况下，电子元器件一些轻度的损伤是难以检测出来的，但是这种轻度的损伤不断地叠加，会使得电子元器件出现一些较大型的损伤，而这些慢性的损伤是人们没有预见的，所以造成的损失也是十分巨大的。

（二）触动异常信息和异常的动作逻辑电路

在实验数据中显示，ESD属于一种脉冲干扰，当其对某一种电子通信产品进行过静电释放之后，能够在此设备中的各个不确定地区都检测到干扰脉冲的存在，但是错误的信息、逻辑翻转的电路故障也是因为这个干扰脉冲而造成的，继而造成一连串的设备问题出现。ESD通常能够出现异常电磁脉冲的干扰，假若这个电磁脉冲的干扰和企业的各个相对敏感的电路之间互相耦合，那么也会造成异常信息的出现，使得电子通信设备出现运行障碍[2]。

（三）高压静电吸附尘埃颗粒

在空气之中的尘埃颗粒很容易被静电电荷吸附，但是PCB板以及半导体芯片也会同时出现污染，进而较大程度地降低了其绝缘的电阻率发生，在较大程度上容易对元器件的工作效率造成干扰。如果问题相对严重的话，元器件在运行的过程中会出现故障问题。

二、电子通信产品ESD防护设计

电子通信产品在开展ESD防护设计的过程中，需要依照静电释放耦合至电子线路的耦合形式开展，例如磁场耦合、电场耦合等是耦合方式，开展静电屏蔽和绝缘和一系列操作，对电子通信的产品开展静电防护的设计操作。

（一）电子通信产品机壳的ESD防护设计

电子通信产品本身承接的情况下，和其静电的抗干扰性之间有着正相关的关系。假如电子通信产品有较好的搭接效果，那么相应的静电释放速度也会变快，同理电力通信产品的静电抗干扰能力也就更好。所以，开展电力通信产品的机壳静电防护设计的过程中，为了有效地避免二次电弧的出现，需要最大程度地防止金属零件中出现失锐的边缘，与此同时，还需要将包含了地线等的内部电路以及机壳间分离出一定的长度。另外，需要单独地对机壳完成接地和保护地工作。

（二）对金属部件的ESD防护设计

电子通信的产品当中，一些小部件很容易与人体接触，所以需要尽量地防止在制作的过程中使用金属，一般可以选择使用薄膜开关或者一些无导电性能的材料。而对于一些和电子通信内部的联系不紧密的器械，在一定要使用金属材料的状况下，也需要在金属的外研加上一层绝缘层，使其和地线等各种内部的电路之间能够有一段间距，强化绝缘的强度[3]。举个例子，电子通信产品的固定单板中的起拔手和金属的锁簧外研上，会重新刷上一层绝缘漆，建立绝缘层，强化绝缘的效果，从而有效的避免静电电流在电路之中的穿行。

三、结语

电子通信产品中的ESD防护设计中牵涉到的内容相对较多，开展初步设计的过程中，设计师需要重点关注ESD的防护，只有在设计的过程中就将ESD防护放在重点位置，才能够充分地在实际工作的过程中发挥出ESD防护的效果，避免各种不必要损失的出现。而在设计电力元器件的ESD防护办法的过程中，不一样的部位要使用不一样的方法，“因材施教”才能够取得最好的效果。

参考文献：

[1]李东奎.电子通讯产品的ESD防护设计及方法浅析[J].广东科技，2011，06（24）：175-177.

[2]筱佳，刘玉奎，朱坤峰.用于双极电路ESD保护的SCR结构设计失效分析[J].微电子学，2010，22（01）：78-80.

[3]阚德鹏，贾翠霞.复杂战场电磁环境模拟技术研究[J].中国电子科学研究院学报，2009，09（06）：163-165.

[作者简介]蒋锋（1983-），男，河南永城人，西南交通大学本科，贵州电子信息职业技术学院，助理实验师，研究方向：电子信息技术应用。

作者：蒋锋

静电防护电力通信设备论文 篇3：

浅谈家庭客户有线接入工程的防雷接地

摘要:本文首先介绍了防雷及接地的基本原理,然后介绍雷电过电压的几种情形和雷电侵害网络设备的几种途径、几种防雷措施介绍家,最后提出家庭客户有线接入工程的接地实施方案建议,尝试用以指导项目接地实施。

关键词:防雷;设模型与场景;接地系统;实施方案

目前,接入宽带化、光纤化是信息社会发展的必然趋势,中国移动、中国电信、中国联通三家全业务运营企业都在如火如荼地进行家庭客户有线接入的建设,防雷接地工作也就摆在了大家的面前。

一、防雷基本原理

防雷是指通过组成拦截、疏导最后泄放入地的一体化系统方式以防止由直击雷或雷电电磁脉冲对建筑物本身或其内部设备造成损害的防护技术。

二、雷电过电压的几种情形

雷电过电压损坏设备的几种形式主要有:直击雷过电压、暂态电位抬高、雷电感应过电压、耦合与转移传递过电压。

三、雷电侵害网络设备的途径

雷电侵害网络主要有直击雷侵害与感应雷侵害这两种方式。

雷电主要是经过通信线路和接地系统及供电电源线路入侵网络系统。所以网络系统防雷主要方法是针对上面阐述的几种可能做雷电防护,采用增设各级防雷设施,尽最大措施防御和减轻雷电灾害对网络系统造成的损害。

四、几种防雷措施介绍

(一)电源系统的防雷措施。理论上电力线路可能遭受直击雷和感应雷,雷电会使电源线路产生过电压,这样势必会对设备产生毁灭性的破坏。

由于雷电产生了强大的过电压,过电流,无法一次性在瞬间完成泄流和限压,所以电源系统必须采取多级的防雷保护,至少必须采取泄流和限压前后两级防雷保护。

因为雷电出现了强大的过电压和电流,没有办法一次性在一刹那间做到泄流与限压。

(二)信号系统的防雷措施。时下建筑物内的信息网络是一个开放的互相连通的网络世界,各建筑物之间以及建筑物与外部网络之间,外网和内网之间的通信连接方式有多种形式,可以运用普通电话双绞线来完成互相连接,也可以运用5类非屏蔽双绞线光纤作为介质来完成通信连接的。

在通信介质里,除了光纤介质已外,别的介质也许都有可能因为遭受感应雷或直接雷而被侵害两端连接的网络系统。首先,雷电会袭击暴露的通信电缆和平行铺设的电缆。另外当直击雷或者雷电经过地面泄放的时候,土壤会被强大的雷电压所穿透,造成电缆被雷电流入侵进而窜入网络。为了防止因为通信电缆引入雷电侵害的可能,一般运用的技术为在网络通信设备被电缆接入前先接入信号避雷器。

(三)接地及防静电需求。良好的接地系统是保证工作人员人身安全和网络设备安全运行的重要措施。当安全保护接地、防雷接地和直流工作接地以及交流工作接地共用一组接地装置时,他的接地电阻不能够大于其中的最小值.静电防护也是设备安全及机房要求的一个重要环节,当静电电压有2KV时,人就有被电击的感觉,静电电压累积达到某种程度就会造成设备出现故障,一般机房内绝缘体的静电电压不应该大于1KV,所以机房必须采取非常好的静电防护措施。

五、家庭客户有线接入工程的接地实施方案建议

原则上尽可能按GPON的建设工程设计规范要求接地,但确实有大量地方不具备按规范防雷接地施工的条件,只能因地制宜加以解决。

目前,进行家庭客户有线接入工程接地电阻建设的难点主要是由于普通的接地网改造需要挖开地面布放接地体,需要大面积动土,而进行地面开挖工作是需要向市政府部门报建的,报建流程非常繁琐,很难获得批准,费用也较大。因此,需要寻找到即能满足地阻要求又能尽量少的动土的接地解决方案。

(一)新建接地系统:新建接地系统可以考虑以下两种方式:

1.用铜包钢棒建设地网。接地极使用铜包钢或镀镍锘合金铜包钢:用专用地极套筒能一根接力一根往地底下打(相当防雷接地的深井施工法),既耐腐蚀又避免大量的开挖,适合不方便开挖的地方施工。

根据地质和施工环境的不同,多根铜包钢棒可以并联接地,每根间隔1.5米左右或围绕立杆的水泥地桩设置,也可以通过螺纹联轴器连接成3-6米长的长棒,用于深度接地。设置好铜包钢棒后与预留接地扁钢可靠电气连接。

2.通过埋设离子接地棒加降阻剂的方式建设地网。对于一些可挖地方十分狭小的地方,可以采用离子接地棒加降阻剂的方式。

(二)利用外部接地系统的ONU防雷接地的2种方案

1.利用电源PE接地。通过进入一体化机箱的交流PE线实现接地,该方式为楼道安装ONU的推荐接地方式。

2.利用附近专用的接地装置或可代替接地装置的基础钢筋完成接地。通过引接附近专用接地装置或ONU所在建筑物本身建筑主钢筋实现接地,焊接一根不小于10mm2的塑包多股铜线,引入至机箱内的接地端子排。由接地端子排复连一根2.5mm2的多股铜线至电源插座的保护地端。

(三)在完全不具备实施防雷接地的地方建设ONU的防雷方案探讨。工程建设中,楼道、电梯间、弱电井等位置,实在无法接地时,考虑以下临时方案:

1.机柜电源加装隔离变压器。

2.所有进入机柜的金属线缆穿金属管引入,全程屏蔽,两端接地。

3.电源端口加装线间保护的避雷器。

4.出楼外的信号端口加装线间保护的避雷器。

六、结束语

雷电灾害是一种时下还没有办法抗拒且会对人类造成严重的自然灾害,雷电造成人员伤亡和设备损坏的事件经常发生。随着家庭客户有线接入建设的不断推进,用户数年量不断增加,需要最大限度地做好防雷接地工作,防御和减轻雷电灾害对网络通讯设施损坏,降低用户投诉率。但由于雷击的能量是非常巨大的,需要通过分级泄放的方法,将雷击能量逐步泄放到大地。而多层次的防雷系统造价非常高,且很多场景难以实施。对于家庭客户有线接入工程的建设建议加快向光纤入户方式迈进,形成无源光网络系统,规避雷电灾害与风险。

参考文献:

[1]滕建民,徐军.校园网网络系统防雷设计[J].大众科技,2008,12

[2]周永兵.有线网络:防雷四法与实践体会[J].中国数字电视,2009,9

[3]宋红安.宽带机房设备防雷接地设计[J].科技信息(学术版),2006,5

[作者简介]吴琴(1971-),女,广西昭平县人,本科,项目经理,主要研究方向:传送网,项目管理。

作者：吴琴